UPS или источник бесперебойного питания необходим для непрерывной работы отдельного станка, технологической линии, цеха или промышленного комплекса в целом. Для этой цели не подходят офисные приборы, которые можно видеть рядом с компьютерами. В промышленности используют регулируемые специализированные ИБП. Они имеют высокую мощность, надежность и блоки управления с возможностью интеграции в АСУ ТП.
Что такое ИБП
Под термином ИБП понимают устройство, которое обеспечивает работу подключенного к нему оборудования при прекращении подачи тока из основного источника. Для этого применяются установленные внутри батареи или подключенные внешние ИБП.
Переключение происходит автоматически и за минимальное время во избежание сбоев в работе агрегатов. Некоторые модели устроены так, чтобы полностью исключить задержку при переходе на питание от батарей.
Установка источников бесперебойного питания позволяет также стабилизировать силу тока и напряжение, а также преобразовать электрический сигнал в правильную синусоиду. Она нужна для работы сложной электроники, лабораторных приборов и чувствительных электроустановок.
В сравнении с бытовым ИБП промышленный имеет такие особенности:
- Высокая выходная мощность. Они могут подавать питание к станкам, сварочным станциям, насосам, вентиляторам и другим потребителям.
- Повышенная надежность. Производители изначально делают схему отказоустойчивой и способной работать в сложных условиях. Такая технология повышает стоимость ИБП, но позволяет избежать отказов в процессе эксплуатации.
- Эргономичная конструкция. Компоновку корпуса планируют так, чтобы во время использования ИБП у электриков была возможность заменять детали и производить техническое обслуживание с меньшими усилиями.
- Масштабирование мощности и емкости аккумуляторов. В большинстве промышленных моделей можно устанавливать дополнительные модули и подключать АКБ, чтобы улучшать характеристики без замены всего устройства.
Большинство приборов можно использовать в условиях повышенной влажности и запыленности, в них есть модули для автоматического мониторинга состояния и отправки сигналов об аварийных ситуациях на пульт диспетчера.
Типы источников бесперебойного питания
Для резервирования питания на промышленных предприятиях применяют такие виды ИБП:
- Резервные (Off-Line или StandBy). Источники питания переключаются на батареи при пропадании питания от сети. Это самые простые и недорогие модели, которые не могут стабилизировать напряжение и переключаются на АКБ сразу после выхода за пределы рабочего диапазона. Не подходят для чувствительной электроники и быстро изнашивают аккумуляторы.
- Линейно-интерактивные (Line-interactive). Эти разновидности переключают питание на батареи, но также могут стабилизировать входящий сигнал по силе тока и напряжению. Благодаря фильтрам помех они реже задействуют АКБ, что положительно отражается на сроке их службы.
- Онлайн (On-Line). В них питание идет от батарей, которые одновременно подзаряжаются от сети. Для этого с помощью инверторов напряжение трансформируется из переменного в постоянное и наоборот. Это самые дорогие устройства, но они обеспечивают подачу тока с чистой синусоидой и нужными параметрами. Подходят для защиты чувствительного оборудования.
Первый и второй типы подойдут для обеспечения работы станков, конвейеров, инженерных сетей. Третий — для функционирования центров обработки данных, компьютеров и серверов, другой электроники.
Классификация ИБП по мощности
Для одного бытового или офисного прибора достаточно устройства мощностью 480Вт или около того. Для промышленного применения этого недостаточно. По выдаваемой мощности ИБП такого типа типа делятся на несколько групп:
- Для одного производственного станка или другого технологического оборудования;
- Для полноценной технологической линии, участка сборки, цеха;
- Для всего комплекса.
Подбирать источники тока необходимо в зависимости от количества и типа потребителей. Если на предприятии используют насосы, вентиляторы, компрессоры и электродвигатели, необходимо делать запас по мощности для пускового тока. Также важно заранее заложить дополнительную мощность для расширения производства.
Если ИБП подают питание к электромоторам, то суммарная мощность всех источников бесперебойного питания должна превышать потребности как минимум на 30%. В противном случае возможны перегрузки в момент запуска технологических устройств. В них пусковой ток в несколько раз превышает номинальный.
Как правило, мощность подбирают таким образом:
- Подсчитывают потребление производственных агрегатов. Для этого используют данные из технической документации на оборудование или фактическое потребление, которое можно измерить с помощью мультиметров.
- Рассчитывают пусковую мощность электромоторов и добавляют полученное значение к результату замеров.
- Закладывают резерв на случай изменения характеристик потребителей.
При покупке необходимо учитывать не только мощность, но и силу подаваемого тока. Она указывается в технологической документации. В продаже доступны модели 5А, 10А и другие.
Чаще всего расчет всех необходимых характеристик проводят инженеры-электротехники, которые составляют проектную документацию для производственного объекта или технологической линии.
Применение
Основное назначение источника бесперебойного питания — обеспечение работы технологического и вспомогательного оборудования в случае прекращения подачи энергии из постоянного источника.
ИБП для промышленных объектов делятся на два типа:
- Для обеспечения кратковременной работы агрегатов. В этом случае ИБП поддерживает функционирование устройств до тех пор, пока промышленный объект не переключат на резервную линию или запустят генераторы. Такой вариант используют в местах, где отключения происходят крайне редко, а подача тока восстанавливается быстро.
- Для постоянного питания при отключении электричества. Эти источники бесперебойного питания оснащают ёмкими аккумуляторами, которые могут поддерживать работу в течение десятков часов. Чаще всего их устанавливают для критической инфраструктуры — систем пожарной и охранной сигнализации, аварийного освещения, СКУД эвакуационных путей.
При выборе источников резервного питания нужно учитывать тип подаваемого электрического тока:
- Постоянный — его используют для работы сенсоров, датчиков, исполнительных устройств СКУД, коммуникационного оборудования. В этом случае не нужно преобразовывать ток от аккумулятора, что положительно влияет на время жизни от батарей. При выборе принимают во внимание напряжение подаваемого питания (12В, 24В, 48В) и характеристики приборов, которые его потребляют.
- Переменный — необходим для работы компьютеров, офисной техники, технологического оборудования. В них стоит трансформатор, который преобразует постоянный ток от батареи в переменный с частотой 50 Гц, который нужен для работы обычных устройств.
При правильном расчете мощности ИБП подойдут для обеспечения постоянной работы любого производства. Источник бесперебойного питания нужен для таких целей:
- питание технологического оборудования и электроники управления;
- поддержка работы критически важных инженерных систем здания — вентиляции, дымоудаления, пожаротушения;
- обеспечение эвакуации людей, работа пожарного освещения и лифтов для спуска персонала из многоэтажного здания;
- подача электричества к системам, обеспечивающим функционирование объекта — откачка воды из шахт и прочее.
Их можно использовать в жилых и коммерческих объектах для их непрерывной работы, а также как часть систем альтернативной энергетики.
Итоги
Источник бесперебойного питания обязательно необходим для критических производств и технологических процессов. Их остановка может принести больший ущерб, чем затраты на покупку промышленного ИБП. Не менее важно правильно правильно интегрировать их в энергосистему объекта. Для этого могут понадобится качественные компоненты для электрических соединений. Например, от Weidmuller или других европейских производителей.
